Penempelan Kerang Hijau pada Substrat dan Lem yang Dihasilkannya

Kerang hijau mungkin terdengar familiar di telinga anda. Rasanya yang gurih seringkali menjadikan kerang tersebut menu favorit di berbagai restoran. Seiring kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan, peneliti menemukan manfaat lain dari kerang asli Indonesia ini.

Kerang hijau ternyata memproduksi suatu lem dari tubuhnya. Tidak seperti lem yang digunakan untuk prakarya, lem yang dihasilkan bersifat kuat, namun tidak merusak kulit atau bahan organik lain nya. Bahkan lem ini juga dapat merekontruksi jaringan kulit yang rusak. 

Kekuatan lem yang dihasilkan oleh kerang hijau menginspirasi para peneliti untuk terus mencari tau cara memanfaatkan nya dalam kehidupan sehari- hari, misalnya sebagai lem yang merekatkan kembali luka paska operasi.

Kerang hijau memproduksi lem untuk beradaptasi dalam menentukan posisinya dan mencegahnya terbawa arus air laut. Adaptasi kerang terbentuk dikarenakan kerang harus hidup di area dengan ombak besar, berbatu dan litoral (area yang tergenang oleh air ketika pasang dan kering menjadi pantai ketika surut). 

Kerang hijau akan menempel pada substrat ketika menemukan substrat atau area yang kaya nutrisi, tinggi oksigen, dan termasuk dalam lingkup suhu serta salinitas yang sesuai untuk kebutuhan hidupnya. Bagaimana ya kira- kira mekanisme penempelan nya pada substrat?

Mekanisme Penempelan pada Substrat

Foto Istimewa

Pernahkah kalian menonton film Spiderman? Pada saat tergigit laba-laba, ada suatu genetik dari laba- laba tersebut yang menyatu dalam DNA milik Parker (nama pemain) sehingga terbentuk gen baru yang mengekspresikan kekuatan, kebugaran, serta produksi protein pelekat dari pergelangan tangan nya. 

Seperti halnya spiderman, kerang hijau menempel pada substrat dengan mengeluarkan benang yang disebut byssus. Hanya saja benang yang dikeluarkan oleh kerang tidak berasal dari tangan, melainkan dari kaki dengan mekanisme yang cukup rumit dan melibatkan beberapa protein yang kompleks. Benang byssus tersebut dimanfaatkan kerang hijau untuk menempelkan diri pada substrat.

Kerang melakukan penempelan tidak secepat spiderman, ada beberapa tahapan penempelan sehingga pada akhirnya terbentuk lem yang sangat kuat bahkan di air sekalipun. Hal pertama yang dilakukan oleh kerang adalah mencari substrat yang sesuai yaitu dengan cara menjulurkan kaki nya melalui lubang pada bagian ventral tubuh nya.

Kaki kerang yang berbentuk kapak tersebut akan mencari permukaan suatu benda pada jarak radius 5-6 cm. Setelah menemukan permukaan substrat yang sesuai, kaki kerang akan berhenti bergerak dan mulai mensekresikan protein yang ada di kaki untuk membentuk benang byssus. Batang kerang yang merupakan perpanjangan dari kaki mengeluarkan satu benang  tiap 3-10 menit.

Benang byssus terdiri dari benang byssal dan plak. Plak byssal akan berikatan kuat pada substrat. Benang tersebut tersusun atas protein-protein adhesive kompleks yang akan membantu penempelan kerang di bawah air. 

Protein adhesive yang terdapat dalam benang byssal (MEFP 1) mengalami cross-link oleh polifenol oksidase membentuk struktur yang didalamnya berisi kolagen dan pada bagian luar dikelilingi oleh protein polifenolik yang keras. MEFP 1 memiliki ikatan yang sangat kuat, polimerisasi cepat serta kemampuan dalam berikatan dengan berbagai macam substrat.

Kuatnya penempelan kerang hijau terhadap substrat dipengaruhi oleh reaksi berbagai macam protein adhesive. Protein tersebut terbentuk dari rantai-rantai polimer yang mengalami cross-link dengan bantuan prekursor katekol, yaitu protein DOPA (3,4-Dihidroxyphenylalanine). DOPA menjadi protein yang reaktif dalam membantu penempelan substrat akibat adanya oksidasi dari residu tirosin dengan bantuan enzim katekol oksidase, tyrosinase dan natrium periodat menjadi quinon. 

DOPA yang telah teroksidasi menjadi quinon akan membentuk karakteristik tahan terhadap kelembapan sehingga membantu penempelan pada substrat. Selain itu, DOPA mampu berikatan dengan ion logam, oksida (Fe3+, Mn3+) dan semimetal seperti silicon. Hal inilah yang menjelaskan mengapa kerang hijau mampu menempel pada berbagai macam substrat seperti batu dan kaca.

Menarik bukan? Mari pelajari lebih lanjut potensi biota yang ada di sekitar kita. :)

Daftar Pustaka

1. Hendrik, A. W. 2008. Beberapa aspek biologi kerang hijau Perna viridis Linnaeus 1758. Oseana 33(2008): 33-40
2. Jeon, E. Y., B. H. Hwang, Y. J. Yang, B. J. Kim, B. H. Choi, G. Y. Jung & H. J. Cha. 2007. Rapidly light-activated surgical protein glue inspired by mussel adhesion and insect structural crosslinking. Biomaterials 67 (2015): 11-19
3. Silverman, H. G. & F. F. Roberto. 2007. Understanding marine mussel adhesion. Marine Biotechnology 7(2007) : 661-681